Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

CyberGIS , или кибергеографическая информационная наука и системы , - это междисциплинарная область, сочетающая киберинфраструктуру , электронную науку и географическую информатику и системы (ГИС). CyberGIS уделяет особое внимание решению геопространственных задач с большим объемом вычислений и данных в различных областях исследований и образования. Потребность в ГИС вышла за рамки традиционных форм географического анализа и изучения, которые включают адаптацию к новым источникам и видам данных, ресурсам высокопроизводительных вычислений и онлайн-платформам, основанным на существующих и появляющихся информационных сетях. Название cyberGIS впервые появилось в географической информатике.литературе 2010 г. [1] CyberGIS характеризуется как цифровые геопространственные экосистемы. Эти системы разрабатывались и развивались в гетерогенных вычислительных средах (см. Ниже Суперкомпьютер CyberGIS), а также в средах человеческого общения и информации. CyberGIS можно считать новым поколением географических информационных систем (ГИС). Эти системы основаны на передовой вычислительной и информационной инфраструктуре, которая анализирует и моделирует геопространственные данные, обеспечивая пространственный анализ, моделирование и совместное решение геопространственных проблем с интенсивными вычислениями в ранее беспрецедентных масштабах. [2]

Дальнейшие описания CyberGIS включают: «принципиально новую программную среду, включающую бесшовную интеграцию киберинфраструктуры, ГИС и возможностей пространственного анализа / моделирования», [3] и «ГИС, отсоединенную от рабочего стола и развернутую в Интернете, со связанными проблемами оборудования, программного обеспечения, хранилищ данных, цифровых сетей, людей, обучения и образования ". [4] Более ранние научные исследования продемонстрировали проблемы интеграции пространственно-временных данных и аналитики из-за географической и пространственной сложности. CyberGIS пытается выйти за рамки традиционных научных и технических ограничений в рамках обычных ГИС, вводя новшества в киберсреды, требующие больших объемов вычислений и данных, используя пространственно-временные характеристики, присущие различным научным областям,и используя большие данные ивысокопроизводительные вычислительные подходы к совместному решению проблем.

История [ править ]

В 2004 году первые исследования промежуточного программного обеспечения , объединяющего ГИС с высокопроизводительными технологиями распределенных вычислений, заложили основу для последующих исследований и разработок киберГИС. Это промежуточное программное обеспечение было названо гео-промежуточным программным обеспечением [5], потому что оно предназначалось для решения географических задач. Гео-промежуточное ПО было нацелено на совместное решение проблем и принятие решений за счет использования огромных вычислительных ресурсов, предоставляемых высокопроизводительной вычислительной инфраструктурой. Пространственно-временная аналитика и моделирование с большим объемом данных требуют значительных вычислительных мощностей [6]в то время как географический анализ часто требует рассмотрения влияния масштаба и пространственных отношений на различные сложные явления. Это означает, что cyberGIS сосредоточен на передовых достижениях ГИС, которые зависят от передовой киберинфраструктуры и высокопроизводительных вычислений вместо традиционных последовательных вычислений и подходов к ГИС. Используя огромные киберресурсы, киберГИС может решать более широкие научные задачи за счет поиска пространственно-временных знаний с большим объемом данных. [7]

Сообщества научной киберинфраструктуры, геопространственных данных и ГИС активно работают над развитием области киберГИС. [8] [9] Ключевым событием сообщества стал семинар Национального научного фонда TeraGrid по киберГИС, который проходил совместно с Зимней встречей университетского консорциума по географической информатике в феврале 2010 года. вопросы киберГИС для инновационной киберинфраструктуры; в то же время отчет способствует развитию ГИС следующего поколения, которая объединяет высокопроизводительные вычисления , распределенные вычисления.и возможности совместной работы через Интернет для геопространственных открытий и инноваций. [10] [11]

В 2010 году доктор Шауэн Ван описал первую платформу киберГИС для синтеза киберинфраструктуры, ГИС и пространственного анализа. [1] С тех пор он был признан важной областью для передовой киберинфраструктуры и исследований ГИС. В рамках межведомственной и междисциплинарной инициативы, финансируемой Национальным научным фондом в 2010 году, начался шестилетний проект стоимостью 4,8 миллиона долларов «Интеграция программного обеспечения CyberGIS для устойчивых геопространственных инноваций». [12] Эта крупная инициатива установила три взаимосвязанных столпа передовой программной среды cyberGIS: CyberGIS Gateway, CyberGIS Toolkit и промежуточное ПО GISolve.

Суперкомпьютер ROGER

Суперкомпьютер CyberGIS [ править ]

В 2014 году Центр передовых цифровых и пространственных исследований CyberGIS при Университете Иллинойса в Урбане-Шампейн получил грант Национального научного фонда на крупное исследовательское оборудование, благодаря которому ROGER стал первым суперкомпьютером cyberGIS . ROGER, расположенный в Национальном центре суперкомпьютерных приложений , оптимизирован для работы с геопространственными данными и вычислениями и оснащен:

  • примерно шесть петабайт необработанного дискового пространства с высокой пропускной способностью ввода / вывода;
  • твердотельные накопители для приложений, требующих высокой производительности доступа к данным;
  • передовые графические процессоры для использования массового параллелизма в геопространственных вычислениях;
  • интерактивная визуализация, поддерживаемая высокоскоростной сетью и динамически выделяемыми облачными вычислительными ресурсами.

Программное обеспечение и инструменты CyberGIS объединяют эти системные компоненты для поддержки большого числа пользователей, которые исследуют научные проблемы в областях, охватывающих бионауки, инженерию, науки о Земле и социальные науки.

Международные конференции [ править ]

  • Первая международная конференция по космосу, времени и CyberGIS [13]
  • Вторая международная конференция по CyberGIS и геодизайну [14]
  • Третья международная конференция по CyberGIS и науке о геопространственных данных [15]

Научные организации [ править ]

  • CyberGIS Центр перспективных цифровых и пространственных исследований
  • Национальный центр суперкомпьютерных приложений

См. Также [ править ]

  • Вычислительная наука
  • Наука о данных
  • Высокопроизводительные вычисления
  • Пространственный анализ
  • География
  • Информационная наука

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Wang, Shaowen (2010). «Платформа CyberGIS для синтеза киберинфраструктуры, ГИС и пространственного анализа». Летопись Ассоциации американских географов . 100 (3): 535–557. DOI : 10.1080 / 00045601003791243 . ISSN  0004-5608 .
  2. ^ "Домашняя страница Research.gov" . www.research.gov . Проверено 11 июня 2016 .
  3. ^ "Поиск награды NSF: Премия № 1047916 - SI2-SSI: Интеграция программного обеспечения CyberGIS для устойчивых геопространственных инноваций" . www.nsf.gov . Проверено 11 июня 2016 .
  4. ^ «Что такое CyberGIS? | Блог ArcGIS» . blogs.esri.com . Проверено 11 июня 2016 .
  5. ^ Ван, Шауэн. 2004. Грид-ориентированное ПО промежуточного слоя для географического анализа: теория, метод, реализация и оценка. Кандидат наук. Тезис. Университет Айовы.
  6. ^ Хагер, Георг; Веллейн, Герхард (2010). Введение в высокопроизводительные вычисления для ученых и инженеров . Чепмен и Холл / CRC Computational Science. 20102232 . DOI : 10.1201 / EBK1439811924 . ISBN 978-1-4398-1192-4. ISSN  2154-4492 .
  7. ^ Анселин, Люк; Рей, Серж (2012). «Пространственная эконометрика в эпоху киберГИБ». Международный журнал географической информатики . 26 (12): 2211–2226. DOI : 10.1080 / 13658816.2012.664276 .
  8. ^ Райт, Дон J .; Ван, Шауэн (2011-04-05). «Возникновение пространственной киберинфраструктуры» . Труды Национальной академии наук . 108 (14): 5488–5491. DOI : 10.1073 / pnas.1103051108 . ISSN 0027-8424 . PMC 3078415 . PMID 21467227 .   
  9. ^ Ян, Чаовей; Раскин, Роберт; Гудчайлд, Майкл; Гахеган, Марк (2010). «Геопространственная киберинфраструктура: прошлое, настоящее и будущее». Компьютеры, окружающая среда и городские системы . 34 (4): 264–277. DOI : 10.1016 / j.compenvurbsys.2010.04.001 . ISSN 0198-9715 . 
  10. ^ Ван, Шауэн; Wilkins-Diehr, Nancy R .; Ньергес, Тимоти Л. (2012). «CyberGIS - На пути к синергетическому развитию киберинфраструктуры и GIScience: резюме семинара» . Журнал пространственной информатики (4). DOI : 10.5311 / JOSIS.2012.4.83 . ISSN 1948-660X . 
  11. ^ Anselin, Люк (апрель 2012). «От SpaceStat к CyberGIS: двадцать лет программного обеспечения для анализа пространственных данных». Международное региональное научное обозрение . 35 (2): 131–157. DOI : 10.1177 / 0160017612438615 .
  12. ^ "домашний [CyberGIS]" . www.cybergis.org . Проверено 12 июня 2016 .
  13. ^ "CyberGIS '12" . www.cigi.illinois.edu . Архивировано из оригинала на 2016-06-05 . Проверено 12 июня 2016 .
  14. ^ "CyberGIS'14 | Центр передовых цифровых и пространственных исследований CyberGIS | Университет Иллинойса" . cybergis.illinois.edu . Архивировано из оригинала на 2016-06-14 . Проверено 12 июня 2016 .
  15. ^ "CyberGIS'16 | Центр передовых цифровых и пространственных исследований CyberGIS | Университет Иллинойса" . cybergis.illinois.edu . Архивировано из оригинала на 2016-06-04 . Проверено 12 июня 2016 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Что такое киберГИС?
  • cyberGIS: следующий рубеж для ГИС?
  • cyberGIS: инфраструктура для массивных геопространственных данных, процессы
  • РОДЖЕР: Суперкомпьютер CyberGIS